Gefäßnetzen

Gefäßnetze sind Netzwerke aus Gefäßen, die Fluide innerhalb eines Organismus transportieren. Sie bestehen aus Hauptleitern und zahlreichen Verzweigungen und bilden eine hierarchische Struktur, die eine effiziente Verteilung von Flüssigkeiten über größere Entfernungen ermöglicht und Gewebe oder Parenchym versorgt. Die Netze sind flexibel und können sich durch Wachstum, Heilung oder Reaktion auf Schäden anpassen.

Im Tierreich umfasst das Gefäßsystem Arterien, Venen und Kapillaren, die ein weit verzweigtes Kreislaufsystem bilden. Kapillaren ermöglichen den Austausch von Sauerstoff, Kohlendioxid, Nährstoffen und Abbauprodukten. Das Gefäßsystem wird durch das Endothel ausgekleidet und kann über Prozesse wie Angiogenese, Vasodilatation und Remodellierung angepasst werden. Störungen der Gefäßnetze spielen eine Rolle bei Erkrankungen wie Atherosklerose, Hypertonie sowie Tumorangiogenese.

Im Pflanzenreich bestehen Gefäßnetze aus Xylem und Phloem. Xylem transportiert Wasser und Mineralien von den Wurzeln zu den Blättern, Phloem verteilt Assimilate wie Zucker. Die Blattvenation kann netzförmig (retikulär) oder parallel auftreten. Die Entwicklung der Gefäßnetze wird durch Hormone wie Auxin gesteuert. Gefäßnetze ermöglichen den Transport in Wurzel, Stamm und Blatt und tragen zur Reaktion auf Umweltstress bei.

Eigenschaften der Netze umfassen Effizienz, Redundanz und robuste Transportwege. Ihre Struktur lässt sich durch Bildgebung (MRT, CT-Angiographie, Konfokalmikroskopie) und durch computergestützte Netzwerkanalysen untersuchen. Modellierungen verwenden hydrodynamische Prinzipien, um Flussverteilung, Wachstum und Anpassung an Belastungen zu beschreiben. Gefäßnetze sind damit zentrale Bausteine der Biologie, der Physiologie und der Medizin.